چه مورچه ها و اشعه های نور در مشترک دارند که آنها را از طریق لنز?

نور و جستجوگری مورچه ها به نظر می رسد کاملا نامربوط اما آنها در یک چیز مشترک هستند: آنها سفر در طول زمان کاهش مسیرهای. با توجه به فرما اصل در مورد شکست یک شعاع از نور خم زمانی که آن را مطابق با موضوع های مختلف با شاخص های انکساری و سفر را از طریق زمان-به حداقل رساندن مسیرهای. به تازگی رفتار مشابه گزارش شده در جستجوی غذا مورچه ها در یک آزمایشگاه تنظیم: مورچه ها 'خم' مسیرهای سفر خود را زمانی که آنها وارد یک بستر است که بدن افت می کند آنها را. اما مورچه ها رفتار به طور مشابه به عنوان عبور نور محدب یا مقعر لنز هنگامی که آنها سفر خود را از طریق موانع با لنز مانند اشکال? یک تیم چند رشته ای از محققان از دانشگاه ملی سئول (snu است) و DGIST در کره جنوبی متشکل از کارشناسان محیط زیست و مهندس آزمایش های انجام شده در این زمینه برای پیدا کردن اگر مورچه ها در واقع به طور مشابه رفتار نور است.

مطالعه را آغاز کرده است با پیروی از استدلال است. قوانین اپتیک پیش بینی است که اشعه های نور در رسیدن به این هدف در طرف دیگر از یک لنز محدب با عبور از لنز محدب تقریبا در همه جا; این نقاط عبور می تواند بسیار دور از مرکز لنز (انجیر. 1b). از سوی دیگر اشعه های نور عبور از لنز مقعر می تواند رسیدن به این هدف تنها زمانی که آن را عبور از نقاط نزدیک به مرکز لنز (انجیر. 1e)

محققان پرسید که آیا مورچه ها همچنین نشان می دهد روند مشابه زمانی که آنها عبور از لنز به شکل موانع ساخته شده از نوار چسب, نوار در طول جستجوگری خود را سفر. در این نوار چسب "لنز" مورچه ها نمی تواند راه رفتن به همان سرعتی که آنها می توانند در حالت عادی سطح صاف. محققان با قرار دادن این "لنز" بین ورودی لانه و منبع غذایی در نزدیکی چندین کلونی از مورچه نجار و مشاهده آنچه اتفاق افتاده است. معلوم شد که مسیرهای پیاده روی از مورچه ها عبور از "لنز محدب" جدا و دور از مرکز بیشتر از آنها در "لنز مقعر". این به این معنی است که بیشتر مورچه ها اجتناب مرکزی ضخیم بخشی از محدب مانع و بیشتر مورچه ها راه می رفت از طریق مرکزی باریک بخشی از مقعر مانع. این نشان می دهد که مورچه ها تمایل به جلوگیری از قطعات از موانع است که بطور قابل توجهی آنها را آهسته.

این به طور کلی شباهت به رفتار نور در عبور از طریق محدب و مقعر لنز سازگار با این ایده که جستجوگری مورچه ها مانند اشعه های نور استفاده از زمان-کاهش مسیرهای. "من به مطالعه ریاضی و فیزیک در مقطع کارشناسی به عنوان, و این کمک کرده است به آمده تا با این پژوهش ایده پس از من در معرض شگفتی از رفتار مورچه ها توسط آزمایشگاه من همسر دکتر Woncheol آهنگ" می گوید دکتری Jibeom چوی که در انجام آزمایش و ایجاد یک مدل ریاضی از رفتار مورچه. همکاری بین رفتاری بوم شناس ، Piotr Jablonski (آزمایشگاه رفتاری اکولوژی و تکامل snu است) و یک مهندس نظری ، Hoyoung کیم (Microfluids و نرم ماده آزمایشگاه snu است) علاوه بر برجسته چند رشته ای شایستگی این مطالعه است. "این یک نمونه از اثر هم افزایی از همکاری چند رشته ای; با عبور از مرزهای بین رشته های, ما یک درک کاملتری از جهان طبیعی است.", سخنان منسجم بوم شناس در مطالعه ، سنگ-im Lee (آزمایشگاه منسجم حیوانات, محیط زیست, DGIST) است که به طور فعال به دنبال تحقیقات چند رشته ای در snu است و DGIST و درگیر شده است در تحقیق مورچه ها برای سال.

وجود دارد, اما, سوالات باقی مانده حل شود. همانطور که اشاره توسط نویسندگان خود رفتار فردی مورچه ها بر روی نوار چسب مانع و مرزهای آن شده است به طور کامل مورد بررسی قرار گرفته و این ممکن است کمک به الگوی مشاهده شده. بنابراین مطالعات بیشتر باید تمرکز بر رفتار فردی مورچه ها در لبه بین بسترهای مختلف.

###

اصل مقاله را می توان در https://www.طبیعت.com/fa / مقالات/s41598-020-65245-0

اولیه فرد برای تماس با آقای Jibeom چوی: snu10@snu.ac.kr

ارشد نویسندگان اطلاعات تماس: Sangim لی, Piotr G. Jablonski; وب سایت: http://behecolpiotrsangim.org/

سلب مسئولیت: AAAS و EurekAlert! مسئول صحت اخبار منتشر شده به EurekAlert! با کمک موسسات و یا برای استفاده از هر گونه اطلاعات از طریق EurekAlert سیستم.